JP3083772B2 - アルミニウムドロス残灰の処理方法 - Google Patents

アルミニウムドロス残灰の処理方法

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JP3083772B2
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、アルミニウムド
ロス残灰の処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、アルミニウムの溶解時に発生する
アルミニウムドロスは再溶解処理してアルミニウム分を
回収し、アルミニウムドロス残灰として廃棄し、あるい
は地盤改良材などとして再利用している。しかしなが
ら、このアルミニウムドロス残灰中には、窒化アルミニ
ウムなどが残存しており、この残存成分が雨水などに触
れることより反応して悪臭を発生するという問題があ
る。このため、アルミニウムドロス残灰を加熱処理し
て、残存している窒化アルミニウムなどを除去すること
が行なわれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の加熱処理
は、アルミニウムドロス残灰をロータリキルン中に入れ
て、酸化性雰囲気下で加熱することにより行なうように
しており、この加熱手段として重油などの化石燃料をバ
ーナで燃焼するようにしたものが用いられている。この
方法によれば、加熱による窒化アルミニウムなどの酸化
処理はできるが、加熱の際に大量の排ガスが発生し、と
くに最低限の加熱により処理を行なわせるという管理が
なされていないために、余分な加熱により燃料の無駄が
生じるばかりでなく、余分な排ガスを生じさせるという
問題もある。さらに大量の排ガスにより、アルミニウム
ドロス残灰中の微粉が飛散し、処理量歩留まりの低下お
よび粉塵などの環境面での問題もある。
【0004】また特開昭53−123398号公報、特
開昭54−13496号公報では、微粉の飛散を防止す
るために、前処理として造粒を行なっているが、アルミ
ニウムドロス残灰は造粒に不可欠な水と反応してアンモ
ニアを発生するため、造粒時の悪臭発生という問題が生
じる。
【0005】この発明は、このような従来の課題を解決
するためになされたものであり、アルミニウムドロス残
灰中の窒化アルミニウムなどを最小限の加熱により酸化
除去することができ、したがって排ガスも最小限にする
ことができ、造粒工程が省略できるアルミニウムドロス
残灰の処理方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、アル
ミニウムドロス残灰を加熱炉内で酸化性ガスを供給しつ
つ加熱処理する処理方法において、炉内に一対の電極を
対向させてアークを発生させることにより炉内を加熱す
るようにしたものである。
【0007】この発明では、化石燃料を使用せず、燃料
の燃焼による排ガスが発生しないために、炉外に排出す
る排ガス量を少なくすることができるとともに、炉の開
閉の際に電極を取付け、取り外しする操作が容易であ
り、加熱処理操作を簡単にすることができる。
【0008】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て炉内を不活性ガス雰囲気に保った状態で所定の反応温
度まで加熱し、その後炉内に酸化性ガスを供給して加熱
処理するようにしたものである。
【0009】この発明では、炉内を昇温する工程におけ
る加熱での排ガスがなく、このため排ガス量を少なくす
ることができる。さらに加熱初期に認められる残灰の炉
壁への付着を防止することができる。
【0010】請求項3の発明は、アルミニウムドロス残
灰を加熱炉内で酸化性ガスを供給しつつ加熱処理する処
理方法において、炉内からの排ガスの酸素濃度を連続的
に測定し、その測定値に基づいて炉内への酸化性ガスの
供給量を調整するようにしたものである。
【0011】この発明では、排ガス中の酸素濃度を連続
的に測定しているために、加熱反応の進行状況を常に把
握することができ、したがって無駄のない加熱処理を行
なって排ガスを最小限にすることができる。
【0012】請求項4の発明は、アルミニウムドロス残
灰を加熱炉内で酸化性ガスを供給しつつ加熱処理する処
理方法において、炉内からの排ガスの酸素濃度を測定
し、その測定値に基づいて加熱処理を終了させるように
したものである。
【0013】この発明では、排ガス中の酸素濃度の測定
により反応の終了を正確に知ることができ、これによっ
て炉内の加熱を最小限にし、排ガスの量を最小限にする
ことができる。
【0014】請求項5の発明は、請求項3または4の発
明において炉内を不活性ガス雰囲気に保った状態で所定
の反応温度まで加熱し、その後炉内に酸化性ガスを供給
して加熱処理するようにしたものである。
【0015】この発明では、炉内を昇温する工程におけ
る加熱での排ガスがなく、このため排ガス量を少なくす
ることができる。さらに加熱初期に認められる残灰の炉
壁への付着を防止することができる。
【0016】請求項6の発明は、請求項3〜5のいずれ
かの発明において、電気的加熱手段を用いて上記加熱炉
内を加熱するようにしたものである。
【0017】この発明では、化石燃料を使用せず、燃料
の燃焼による排ガスが発生しないために、排ガス量を少
なくすることができる。
【0018】請求項7の発明は、請求項6の発明におけ
る電気的加熱手段として、炉内に一対の電極を対向させ
てアークを発生させることにより炉内を加熱するように
したものである。
【0019】この発明では、請求項6の発明において、
燃料の燃焼による排ガスが発生しないために、炉外に排
出するガス量を少なくすることができるとともに、炉の
開閉の際に電極を取付け、取り外しする操作が容易であ
り、加熱処理操作を簡単にすることができる。
【0020】請求項8の発明は、請求項1〜7のいずれ
かの発明において、炉の排ガス出口に集塵装置を設置し
て捕集したダストを酸化性ガスの供給ラインに戻し、ダ
ストを循環させるようにしたものである。
【0021】この発明では、酸化性ガスの吹き込みによ
り飛散した微粉を炉内にリターンできるため、微粉の飛
散をほぼ完全に抑えることができ、処理量歩留まりのさ
らなる向上および環境改善を図ることができ、ダストの
循環により固気接触が高まるため、反応性も向上する。
【0022】
【発明の実施の形態】図1および図2において、処理装
置は加熱炉本体1と、この炉本体1の傾動手段2と、こ
の炉本体1内に前側および後側から電極棒を挿入する電
極手段3および4と、炉蓋開閉手段5とを備えている。
上記炉本体1は、図3に示すように、耐火材を内張りし
た筒状体からなり、前側の開口部には炉蓋50が取付け
られてパッキン10を介して炉本体1と相対的に回転で
きるようにシールされ、後側の開口部には電極スリーブ
45が取付けられている。この電極手段3は電極棒30
とそれを保持する電極棒ホルダ31とからなり、また電
極手段4は電極棒40とそれを保持する電極棒ホルダ4
1とからなっている。
【0023】上記炉蓋50の中心部には電極スリーブ3
5が取付けられ、またその周囲には反応ガスの供給口5
9および炉内の排ガスを取り出す排ガス管29が取付け
られている。この反応ガスの供給口59には、図示しな
い配管の一端部が接続され、その他端部は酸化性ガス
(純酸素、空気、またはそれらの混合ガス)不活性ガス
(アルゴンなど)などのガス供給源が互いに切換え可能
に接続され、酸化性ガスまたは不活性ガスのいずれかが
供給口59から炉内に供給されるようにしている。また
排ガス管29の先端部には、図示しない酸素濃度計測装
置が設置されている。また炉本体1の前部外周部および
後部外周部には、それぞれ前部環状レール11および後
部環状レール12が取付けられている。また炉本体1の
前部および後部の上側には排ガスフード28がそれぞれ
設置され、炉本体1内から排出された排ガスを図示しな
い排ガス処理装置を通して有害物質を除去した後、大気
に放出するようにしている。
【0024】炉蓋開閉手段5は、上記炉蓋50を保持す
る台車51とこの台車51の下面に取付けられた車輪5
2が走行する平面形状が円弧状のレール63と、この台
車51をレール63に沿って移動させる駆動手段とから
形成されている。この駆動手段は、ピット60内に設置
された駆動モータ61とこの駆動モータ61により基端
部を中心にして旋回する駆動アーム62とを備え、この
駆動アーム62の先端部で上記台車51を支持してい
る。したがって、駆動モータ61を駆動させて、図1実
線の状態から駆動アーム62を介して台車51をレール
63に沿って移動させ、仮想線の状態まで移すことによ
り、炉蓋50が開かれた炉本体1を傾動させることがで
きるようになる。
【0025】また台車51の上部には一対の互いに平行
なガイドバー53が設けられ、このガイドバー53は駆
動モータ530により回転するねじ棒によって形成さ
れ、このガイドバー53に上記電極棒ホルダ31を載置
した小台車32が螺合し、これによって小台車32がガ
イドバー53に沿って移動するように構成されている。
したがって、駆動モータ530を駆動させて、小台車3
2を進退させることにより、これに載置された電極棒ホ
ルダ31を介して電極棒30を炉本体1内に挿入し、あ
るいは引抜くことができる。
【0026】上記炉本体1の後側には支持レール65が
設置され、この支持レール65上には炉本体1に向かっ
て進退する台車66が設置され、この台車66上には互
いに平行な一対のねじ棒からなるガイドバー67が設け
られている。そしてこのガイドバー67は駆動モータ6
70により回転するように構成され、これに螺合するこ
とによりこれに沿って移動するように小台車42が設け
られ、この小台車42上に上記電極棒ホルダ41が載置
されている。また炉本体1の後側には、電極スリーブ4
5の外側端部に電極冷却カバー44および防炎板43が
取付けられ、電極棒40はこの防炎板43、電極冷却カ
バー44および電極スリーブ45を貫通して先端部が炉
内に突出するようにしている。この電極冷却カバー44
および防炎板43は、炉本体1の前側にも同様に取付け
られている(図示省略)。
【0027】炉本体1は、図4および図5にも示すよう
に、炉本体前部を囲む門型の部分と炉本体下部に位置す
る部分を備えた形状の保持枠15によって保持され、こ
の保持枠15は炉本体前部下側において支持枠13によ
り水平な支持軸14回りに回転可能に支持されている。
また保持枠15の下部後端部にはピット20が形成さ
れ、このピット20中には保持体21によって油圧シリ
ンダ22が水平な支持軸23回りに回転可能に保持さ
れ、そのピストンロッド24の上端部には上記保持枠1
5の後端部が水平な連結軸25を介して連結されてい
る。したがって、ピストンロッド24を伸長させて連結
軸25を介して支持枠15の下部後端部を押し上げる
と、炉本体1は支持軸14回りに回転して、図2仮想線
に示すように傾斜することになる。
【0028】また保持枠15の後端部上には駆動モータ
19が設置され、この駆動モータ19によって回転駆動
される駆動ローラ18が炉本体1の後部環状レール12
に圧接され、また後部環状レール12は一対の従動ロー
ラ16によって支持されている。また前部環状レール1
1は一対の従動ローラ16によって支持されるととも
に、複数個の周方向に配置されたガイドローラ17によ
って一定位置で回転するようにガイドされている。した
がって、駆動モータ19の駆動により炉本体1はその軸
回りに回転するが、炉蓋50は台車51に保持されてい
るために、回転しない。なお、炉蓋50を閉鎖時に炉本
体1に対してクランプ手段によってクランプし、炉本体
1とともに回転させるようにしてもよく、その場合は排
ガス配管29は炉蓋50には取付けず、炉蓋50に排ガ
ス排出口を形成するとともに、それに向けて排ガス吸引
用のフードを開口させるようにすればよい。
【0029】上記装置によりアルミニウムドロス残灰の
加熱処理(改質処理)を行なう方法の1例を、図6のフ
ローチャートにしたがって説明する。まず常法により加
熱炉本体1を適宜の加熱手段によって500℃〜120
0℃程度に予熱しておき、ステップS1で炉蓋50を開
く。この際、電極棒30,40は炉本体1から後退させ
ておく。この状態で、炉本体1の開口部から適宜の治具
により所定量のアルミニウムドロス残灰を炉本体内に装
入し、炉蓋50を閉じる(ステップS2、ステップS
3)。つぎにステップS4で電極棒30,40をそれぞ
れ電極スリーブ35,45を通して炉内に挿入し、両電
極棒30,40の先端部を所定の間隔をもって対向させ
る。同時に炉本体内に不活性ガスを供給しながら両電極
棒30,40間にアークを発生させて炉内を加熱すると
ともに、炉本体1を回転させる。この回転は、駆動モー
タ19を駆動させて駆動ローラ18を回転させ、これに
圧着された環状レール12を介して炉本体1に回転力を
付与することにより行ない、この回転により内容物(ア
ルミニウムドロス残灰)の撹拌を行なう。この際に、内
容物を均一に加熱するために炉本体1を一方向に回転さ
せるのではなく、正逆回転を繰り返すようにしてもよ
い。なお、炉本体1の回転はアルミニウムドロス残灰の
装入時から実施してもよい。
【0030】またステップS5で炉内温度を測定し(例
えば、排ガス温度の測定によって)、所定の温度に達し
ていなければステップS4に戻り、所定の温度に達する
まで加熱および撹拌を継続する。また、必要に応じて所
定の温度で所定時間保持する。
【0031】なお、ここで不活性ガスを使用するのは、
電極棒30,40の酸化消耗を防止するためであり、さ
らに不活性ガスを採用すると加熱初期に認められる残灰
の炉壁への付着を防止する効果もある。
【0032】その後、ステップS6で加熱を停止すると
ともに炉本体1の回転を停止し、また不活性ガスの供給
も停止する。そしてステップS7で電極棒30,40を
引き抜く。この引き抜きは、電極棒30,40を電極ス
リーブ35,45から完全に引き抜いて開口部に蓋をす
るようにしてもよく、また電極スリーブ35,45に貫
通した状態で電極棒30,40の先端部が電極スリーブ
35,45の内側端から突出しない程度に後退させた状
態で停止させてもよい。ついでステップS8で炉本体1
を回転させ、ステップS9でガス供給口59から純酸
素、空気あるいはこれらの混合ガスなどの酸化性ガス
(反応ガス)を供給して炉内の不活性ガスを排ガス管2
9から排出させることにより炉内雰囲気を酸化性にし、
これによってアルミニウムドロス残灰を改質反応させ
る。この反応ガスの供給に応じて、排ガス管29から排
ガスが排出され、ステップS12でこの排ガスの酸素濃
度が所定の反応終了値に達しているか否かを連続的に測
定する。
【0033】上記ステップS12での測定で酸素濃度が
所定値に達していなければ、ステップS13で所定の炉
内温度(改質反応に好ましい温度、例えば1000℃)
になっているか否かを判断し、所定温度になっていなけ
ればステップS4に戻って再度炉内の加熱を行なう。所
定温度以上になっていれば、ステップS14で炉本体の
耐火温度を超えていないか否かを判断し、超えていれば
ステップS15で反応ガスの供給量あるいは酸素濃度を
減少させることにより、反応を抑制して炉内温度を下げ
るようにし、またステップS9に戻る。反応ガスの供給
量あるいは酸素濃度の調整は、反応ガスの供給系におい
てガスの供給量を増減し、あるいはアルゴンガスを混入
させることにより行なえばよい。炉本体の耐火温度を超
えていなければそのままステップS9に戻る。
【0034】そしてステップS12での測定で酸素濃度
が所定値(反応終了時の酸素濃度)に達した場合にはス
テップS16で反応ガスの供給を停止するとともに、炉
本体1の回転を停止し、ステップS17で電極棒を後退
させ、ステップS18で炉蓋50を開く。すなわち、駆
動モータ61を駆動させて、図1実線の状態から駆動ア
ーム62を介して台車51をレール63に沿って移動さ
せ、仮想線の状態まで移すことにより、炉蓋50を開
く。そして油圧シリンダ22を駆動させることにより、
図2仮想線で示すように炉本体1を傾動させ(ステップ
S19)、改質処理したアルミニウムドロス残灰を排出
し(ステップ20)、炉本体1を水平状態に戻す(ステ
ップS21)。
【0035】図7のフローチャートは、アルミニウムド
ロス残灰の加熱処理(改質処理)を行なう方法の別の例
である。なお、図6と共通する部分については説明を省
略する。
【0036】ステップS4で炉本体1内に不活性ガスを
供給するとともに、炉本体1を回転させる。続いてステ
ップS5で電極棒30,40を炉内に挿入し、ステップ
S6で加熱を開始する。
【0037】加熱時は炉内温度を測定して所定の温度に
達するまで加熱および撹拌を継続し、また必要に応じて
所定の温度で所定時間保持する(ステップS7)。その
後、ステップS8で加熱を停止するとともに不活性ガス
の供給も停止する。そしてステップS9で電極棒30,
40を引き抜く。ついでステップS10でガス供給口5
9から酸化性ガス(反応ガス)を供給して改質反応を行
なう。
【0038】反応ガス供給後、まずステップS11で炉
本体1の耐火温度(上限温度)を越えていないか否かを
判断し、越えていればステップS20で反応ガスの供給
量あるいは酸素濃度を減少させることにより、反応を抑
制して炉内温度を下げるようにし、ステップS11に戻
る。炉本体1の耐火温度を越えていなければステップS
12で所定の炉内温度になっているか否かを判断し、な
っていなければステップS21で反応ガスの供給を停止
してステップS5に戻り、再度加熱を行なう。なお、ス
テップS21を省略してもとくに問題はない。そしてス
テップS12で所定の炉内温度になっていればステップ
S13に移る。
【0039】ステップS13で排ガスの温度が所定の反
応終了値に達しているか否かを連続的に測定する。反応
終了値に達していなければステップS11に戻り、達し
ていれば改質反応が終了したと判断する。
【0040】上記の方法において、酸素濃度の計測値に
より改質反応の終了の判断ができることは、図8〜図1
1によって理解できる。
【0041】反応ガスとして空気を使用した場合には、
図8、図9に示すような挙動を示す。図8において、曲
線101は炉内温度を示し、まず所定温度(1000
℃)まで加熱し(加熱工程)、この状態で空気を供給す
ると(改質工程)、アルミニウムドロス残灰中のアルミ
分が酸化され、この反応熱により炉内温度(排ガス温
度)は改質工程の初期に上昇し、その後徐々に下降す
る。一方、酸素濃度は曲線102に示すように当初は反
応が急速に行なわれる結果、酸素濃度は低い値を保ち、
その後改質反応が進むにしたがって上昇し、反応が終了
することにより酸素が消費されなくなるために排ガスの
酸素濃度は供給ガスの濃度(21%)になる。
【0042】図9では、1300℃まで加熱し、130
0℃で20分保持した後、加熱を停止して空気を反応ガ
スとして供給したときの炉内温度と排ガス酸素濃度の経
時変化を表したものである。炉内温度は、加熱を終了し
た直後は低下するが、アルミニウムおよび窒化アルミニ
ウムの酸化による反応熱で上昇する。その後、炉内温度
はやや低下する傾向にあるが、図7の1000℃加熱の
結果に比べて温度の低下は小さく、温度1000℃以上
を保った状態で推移した。そのため、反応ガス供給時の
再加熱は実施しなかった。一方、酸素濃度は、反応ガス
供給直後上昇するが、酸素濃度の上昇傾向は小さくな
り、アルミニウムおよび窒化アルミニウムの酸化(改
質)反応により良好に酸素が消費される。その後、改質
反応が進行するのにしたがって、酸素濃度は再び上昇
し、空気の酸素濃度(21%)になり、反応が終了す
る。
【0043】また反応ガスとして純酸素を使用した場合
には、図10、図11に示すような挙動を示す。まず図
10において、温度曲線103および酸素濃度曲線10
4に示すように温度および濃度の変化は大きくなるが、
傾向としては上記同様の挙動を示し、改質反応が終了す
ることにより排ガスの酸素濃度は100%になる。
【0044】図11は1300℃まで加熱し、1300
℃で20分保持した後、反応ガスとして酸素濃度50%
の酸素と空気の混合ガスを供給したときの炉内温度と排
ガス酸素濃度の経時変化を表したものである。図9に比
べて炉内温度が高めに推移するが、ほぼ同様の挙動を示
している。上記の通り、いずれの酸化性ガスを用いた場
合も、この酸素濃度の計測値により改質反応が終了した
ことを知ることができる。
【0045】上記方法の中で、図6のステップS13、
図7のステップS12の判断によって炉内の加熱を再度
行なうようにしているのは、次のような理由による。す
なわち、窒化アルミニウムの酸化反応は800℃以下で
はほとんど進行しないため、この場合、残灰中に未反応
の窒化物が残存していても炉内に供給した酸素が消費さ
れず、結果として排ガスの酸素濃度が反応ガスの酸素濃
度まで上昇し、改質反応が終了してしまう。したがっ
て、ほぼ完全に窒化アルミニウムを分解する必要がある
場合は、温度低下時に再度加熱する必要がある。
【0046】なお、炉内温度が800℃を超えるとメタ
ルアルミの酸化反応が促進され、窒化アルミニウムの酸
化反応も始まる。また1000℃を超えると、塩化物が
除去され、窒化アルミの酸化反応も促進されるようにな
る。よって、再加熱を実施する際には、800℃より高
い温度、より好ましくは1000℃以上の温度に設定し
て実施することが望ましい。
【0047】また、反応の終了の判断は、酸化性ガスの
供給時間によっても行なうことができる。図12は反応
ガスの供給時間と残灰中の窒化アルミニウムの分解率と
の関係を示したものである。供給時間10分で窒化アル
ミニウムの分解率は10%になり、10分から30分に
かけて大きく向上し、供給時間20分で40%、供給時
間30分で70%に達した。さらに60分で分解率90
%に達し、90分で95%、180分で98%となっ
た。
【0048】窒化アルミニウムの分解反応は粒子表面か
ら反応が開始されるため、分解率10%においても粒子
表面はほぼアルミナに改質されている。したがって、空
気中の水分とも反応しにくくなり、残灰からのアンモニ
ア臭はほとんどなくなる。分解率40%以上の窒化物が
分解すると粒子表面の改質されたアルミナ層が厚くな
り、アンモニア臭は全くしなくなる。さらに分解率70
%になるとアルミナ層はさらに厚くなり、しかも焼結反
応によりアルミナ層が緻密になるため、水に浸漬しても
アンモニアの発生はほとんどない。分解率が90%以上
になると処理済残灰を微粉砕して水に浸漬してもアンモ
ニアの発生はほとんどない。一方、供給時間120分か
ら180分にかけての60分間で分解率の向上は2%以
下であり、両者の処理残灰は性状的にほとんど差がな
い。
【0049】残灰中の窒化アルミニウムの許容残存量は
有効利用する分野のスペックにより決定されるが、最低
限アンモニアなどの悪臭の発生は抑える必要がある。し
たがって、実施可能な酸化性ガス供給時間は10分から
180分、望ましくは20分から180分さらに望まし
くは30分から120分、より一層望ましくは60分か
ら120分である。なお、反応ガスの供給量は、少なく
とも理論上残灰中のメタルアルミと窒化アルミニウムを
全量酸化するのに必要な酸素量以上、望ましくは理論量
の2倍以上とすればよい。
【0050】図13のように、炉本体1の前部および後
部の上側には排ガスフード28がそれぞれ設置され、炉
本体1から排出された微粉の残灰と排ガスが、例えばサ
イクロンのような集塵機90により分離され、捕集され
た微粉はスクリューフィーダのような供給機により連続
的に酸化性ガスの供給ラインに戻され、微粉は加熱処理
の間、循環されるようにしてもよい。上記集塵機90か
ら排出される排ガスは排ガス処理装置を通して有害物質
を除去した後、大気に放出するようになっている。この
構成によると、酸化性ガスの吹き込みにより飛散した微
粉を炉本体1内にリターンできるため微粉の飛散をほぼ
完全に抑えることができ、処理量歩留まりのさらなる向
上および環境改善を図ることができ、ダストの循環によ
り固気接触が高まるため、反応性も向上する。
【0051】なお、上記処理により製造された高アルミ
ナ原料をセメントや耐火物に使用する場合、遊離した金
属や酸化マグネシウムが存在するとそれらの強度などの
特性に悪影響を及ぼすことになる。しかしながら、上記
処理においては、アルミニウムの酸化作用と同時にマグ
ネシウム(Mg)などの他の金属も酸化されることにな
り、さらに酸化マグネシウム(MgO)は、酸化アルミ
ニウム(Al23)に反応してスピネル(MgAl
24)となるため、セメントや耐火物での使用に際して
も問題はない。
【0052】加熱手段としては、プラズマアークやジュ
ール熱を利用した電気加熱器を採用してもよい。さらに
電極棒は、上記実施形態のように炉本体1の前後に配置
する代わりに、両電極棒をその先端部ほど徐々に互いに
近接するように炉蓋50に取付けて、その先端部間でア
ークを発生させるようにしてもよい。
【0053】
【発明の効果】請求項1の発明では、化石燃料を使用せ
ず燃料の燃焼による排ガスが発生しないために、炉外に
排出する排ガス量を少なくすることができるとともに、
炉の開閉の際に電極を取付け、取り外しする操作が容易
であり、加熱処理操作を簡単にすることができる。
【0054】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、炉内を昇温する工程における加熱での排ガスがな
く、このため排ガス量を少なくすることができる。さら
に加熱初期に認められる残灰の炉壁への付着を防止する
ことができる。
【0055】請求項3の発明では、排ガス中の酸素濃度
を連続的に測定しているために、加熱反応の進行状況を
常に把握することができ、したがって無駄のない加熱処
理を行なって排ガスを最小限にすることができる。
【0056】請求項4の発明では、排ガス中の酸素濃度
の測定により反応の終了を正確に知ることができ、これ
によって炉内の加熱を最小限にし、排ガスの量を最小限
にすることができる。
【0057】請求項5の発明では、請求項3または4の
発明において、炉内を昇温する工程における加熱での排
ガスがなく、このため排ガス量を少なくすることができ
る。さらに加熱初期に認められる残灰の炉壁への付着を
防止することができる。
【0058】請求項6の発明では、請求項3〜5のいず
れかの発明において、化石燃料を使用せず、燃料の燃焼
による排ガスが発生しないために、排ガス量を少なくす
ることができる。
【0059】請求項7の発明では、請求項6の発明にお
いて、燃料の燃焼による排ガスが発生しないために、炉
外に排出するガス量を少なくすることができるととも
に、炉の開閉の際に電極を取付け、取り外しする操作が
容易であり、加熱処理操作を簡単にすることができる。
【0060】請求項8の発明では、酸化性ガスの吹き込
みにより飛散した微粉を炉内にリターンできるため、微
粉の飛散をほぼ完全に抑えることができ、処理量歩留ま
りのさらなる向上および環境改善を図ることができ、ダ
ストの循環により固気接触が高まるため、反応性も向上
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を実施する装置の全体平面図である。
【図2】図1の正面図である。
【図3】図1の加熱炉本体の縦断面図である。
【図4】図1の左側面図である。
【図5】図1の右側面図である。
【図6】この発明を実施する方法を示すフローチャート
である。
【図7】この発明を実施する別の方法を示すフローチャ
ートである。
【図8】1000℃加熱後の空気供給による炉内温度と
排ガス酸素濃度との関係図である。
【図9】1300℃加熱後の空気供給による炉内温度と
排ガス酸素濃度との関係図である。
【図10】純酸素供給による炉内温度と排ガス酸素濃度
との関係図である。
【図11】酸素と空気の混合ガスの供給による炉内温度
と排ガス酸素濃度との関係図である。
【図12】反応ガスの供給時間と残灰中の窒化アルミの
分解率との関係図である。
【図13】装置の排ガス系統を示す概略正面図である。
【符号の説明】
1 加熱炉本体 2 傾動手段 3,4 電極手段 5 炉蓋開閉手段 11 前部環状レール 12 後部環状レール 13 支持枠 14 支持軸 15 保持枠 29 排ガス管 30,40 電極棒 31,41 電極棒ホルダ 50 炉蓋 59 ガス供給口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B09B 3/00 303A (72)発明者 西村 友伸 大阪市中央区備後町4丁目1番3号 株 式会社神戸製鋼所 大阪支社内 (72)発明者 舘野 正裕 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東京電力株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−100956(JP,A) 特開 平8−281239(JP,A) 特開 昭53−123398(JP,A) 特開 昭54−13496(JP,A) 特開 平6−135761(JP,A) 特開 昭55−131142(JP,A) 特開 平4−176827(JP,A) 特開 平7−331354(JP,A) 特開 平2−225632(JP,A) 特開 平8−281239(JP,A) 特開 平7−70663(JP,A) 特公 昭55−44313(JP,B2) 特表 平6−504320(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22B 21/00 C22B 7/04 B09B 3/00 B09B 3/00 ZAB C01F 7/02

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウムドロス残灰を加熱炉内で酸
    化性ガスを供給しつつ加熱処理する処理方法において、
    炉内に一対の電極を対向させてアークを発生させること
    により上記加熱炉内を加熱することを特徴とするアルミ
    ニウムドロス残灰の処理方法。
  2. 【請求項2】 炉内を不活性ガス雰囲気に保った状態で
    所定の反応温度まで加熱し、その後炉内に酸化性ガスを
    供給して加熱処理するようにした請求項1に記載のアル
    ミニウムドロス残灰の処理方法。
  3. 【請求項3】 アルミニウムドロス残灰を加熱炉内で酸
    化性ガスを供給しつつ加熱処理する処理方法において、
    炉内からの排ガスの酸素濃度を連続的に測定し、その測
    定値に基づいて炉内への酸化性ガスの供給量を調整する
    ようにしたことを特徴とするアルミニウムドロス残灰の
    処理方法。
  4. 【請求項4】 アルミニウムドロス残灰を加熱炉内で酸
    化性ガスを供給しつつ加熱処理する処理方法において、
    炉内からの排ガスの酸素濃度を測定し、その測定値に基
    づいて加熱処理を終了させるようにしたことを特徴とす
    るアルミニウムドロス残灰の処理方法。
  5. 【請求項5】 炉内を不活性ガス雰囲気に保った状態で
    所定の反応温度まで加熱し、その後炉内に酸化性ガスを
    供給して加熱処理するようにした請求項3または4に記
    載のアルミニウムドロス残灰の処理方法。
  6. 【請求項6】 電気的加熱手段を用いて上記加熱炉内を
    加熱するようにした請求項3〜5のいずれかに記載のア
    ルミニウムドロス残灰の処理方法。
  7. 【請求項7】 上記電気的加熱手段は、炉内に一対の電
    極を対向させてアークを発生させることにより炉内を加
    熱するようにした手段である請求項6に記載のアルミニ
    ウムドロス残灰の処理方法。
  8. 【請求項8】 排ガス出口に集塵装置を設置して捕集し
    たダストを酸化性ガスの供給ラインに戻し、ダストを循
    環させるようにした請求項1〜7のいずれかに記載のア
    ルミニウムドロス残灰の処理方法。
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